Скачать 259.14 Kb.
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет Ксенобиохимия Учебно-методическое пособие к самостоятельной работе Специальность 020208.65 - Биохимия Красноярск СФУ 2012 УДК 577.1 ББК 28.072.534 Составитель: Н.М.Титова Ксенобиохимия: Учебно-методическое пособие к самостоятельной работе /[Текст] / сост. Н.М. Титова. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 16 с. Учебно-методическое пособие по курсу «Ксенобиохимия» составлено в соответствии с программой курса и является руководством для самостоятельной работы. Учебно-методическое пособие предназначено для студентов биологических и медико-биологических специальностей университетов. УДК 577.1 ББК 28.072.534 © Сибирский федеральный университет, 2012 Общие сведения Самостоятельная работа студентов по курсу «Ксенобиохимия» (ОПД.B1) включает изучение теоретического материала, написание реферата, работу с научной, учебной, методической литературой. В учебном пособии приведены темы для самостоятельной проработки теоретического материала. Приводится список литературы, необходимой для самостоятельной подготовки. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Биохимия». Оно также может быть использовано студентами биологических и медико-биологических специальностей университетов. Цель дисциплины – формирование у студентов представлений об основных механизмах и последствиях биотрансформации ксенобиотиков энзиматическими системами живых организмов. В задачи дисциплины «Ксенобиохимия» входит: • изучение путей поступления ксенобиотиков; • рассмотрение механизмов биотрансформации ксенобиотиков в различных органах и тканях; • рассмотрение способов выведения продуктов метаболизма ксенобиотиков из организма человека и животных; • оценка токсических, мутагенных и канцерогенных эффектов ксенобиотиков и метаболитов их биотрансформации. В результате освоения дисциплины обучающиеся должны знать:
уметь:
владеть навыками: делового общения; работы в команде; работы с компьютером на уровне пользователя, использования информационных технологий для решения фундаментальных и прикладных задач в области профессиональной деятельности. Для освоения дисциплины необходимо прохождение общебиологических и химических дисциплин: ботаники, зоологии, анатомии, неорганической аналитической, органической, физической и коллоидной химии. Освоение данной программы необходимо для последующего изучения биохимии, энзимологии, физиологии животных и растений, генетики, биотехнологии, молекулярной биологии, экологии, патофизиологии, биохимических механизмов адаптации, общей и частной патология. Знание основных аспектов биотрансформации ксенобиотиков – необходимая база при подготовке дипломных работ, тематика которых связана с изучением физиолого-биохимических эффектов ксенобиотиков. Освоение разделов курса «Ксенобиохимии» также будет способствовать формированию у студентов целостного естественнонаучного мировоззрения. 1. Трудоемкость дисциплины Общая трудоемкость дисциплины приведена в табл.1. Таблица 1 – Виды учебной работы и трудоемкость дисциплины «Ксенобиохимия»
Организация самостоятельной работы производится в соответствии с графиком учебного процесса и самостоятельной работы (приложение). 2. СТРУКТУРА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Трудозатраты на самостоятельную работу по разделам курса «Ксенобиохимия» приведены в табл. 2. Таблица 2 – Объем самостоятельной работы в общей трудоемкости разделов дисциплины
Самостоятельная работа студентов по курсу «Ксенобиохимия» включает изучение теоретического материала, написание и защиту реферата, решение задач и выполнение заданий, составление схем регуляции и интеграции метаболических путей, работу с учебной научной и справочной литературой. 3. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА Для самостоятельной работы студенты используют литературу и электронные ресурсы читальных залов библиотеки СФУ. Итогом самостоятельного изучение теоретического материала являются конспект, таблицы, схемы метаболических путей. Конспект – это краткое, либо подробное и последовательное изложение информации, полученной из различных источников (лекция, проработанная литература, просмотренные презентации, видеодокументы и т. д.). Таблица – это перечень сведений, цифровых данных, расположенных по графам в определенном порядке. Таблицы используются, когда необходимо показать информацию, логически упорядоченную в столбцы и ряды. Схема метаболического пути – чертеж, отображающий основные стадии метаболизма ксенобиотиков. Схема может быть альтернативным вариантом конспекта, в которой без детализации прочитанного материала приводятся ключевые слова, основные понятия, структуры, описывающие процессы биотрансформации ксенобиотиков. Особенно важно составление схем для структурирования информации в данном курсе при рассмотрении метаболизма лекарственных средств, канцероненов. Создавать схему можно на листе бумаге, экране компьютера и т.п. Темы для самостоятельного теоретического изучения курса « Ксенобиохимия» сгруппированы по разделам дисциплины (табл. 3) вместе с перечнем примерных вопросов для самоконтроля и рекомендованными источниками информации. Самостоятельное изучение теоретического курса проводится параллельно с курсом лекций. В соответствии с темой и планом каждой лекции, студент обязан во время самостоятельной работы повторить основные пути биотрансформации ксенобиотиков, выучить необходимые структурные формулы, освоить принципы составления схем метаболических процессов. Таблица 3 – Темы для самостоятельной работы
Раздел 1. Ксенобиотики и механизмы их биотрансформации. Тема 1.1. Цитохромы Р450. Вопросы для самоконтроля 1. Классификация цитохромов Р450 2. Какие процессы осуществляются при участии цитохромов Р450? 3. Внутриклеточная локализация цитохромов Р450. 4. Компоненты цитохром Р450 монооксигеназной системы. 5. Типы реакций, осуществляемые цитохром Р450 монооксигеназной системой. 6. Индуцибельность цитохром Р450 монооксигеназной системы. 7. Источники NADPH для осуществления монооксигеназных реакций. 8. Окислительно-восстановительный цикл цитохрома Р450. 9. Образование активных форм кислорода, образующихся при биотрансформации некоторых ксенобиотиков. 10. Системы антиоксидантной защиты в детоксикации активных форм кислорода. 11. Цитохром Р450 в метаболизме стероидов. 12. Роль цитохромов Р450 в метаболизме арахидоновой кислоты 13. Тканеспецифичность экспрессии генов цитохромов Р450. 14. Гормон-зависимая регуляция экспрессии генов цитохромов Р450. 15. Строение эндоплазматической сети гепатоцитов. 16. Векторная локализация микросомальной цитохром Р450 монооксигеназной системы в эндоплазматическом ретикулуме. 17. Этапы гидроксилирования субстратов цитохромом Р450. Тема 1.2. Роль ферментов класса трансфераз в биотрансформации ксенобиотиков. Вопросы для самоконтроля 1. Классификация и номенклатура ферментов класса трнасфераз. 3. Кофакторы, необходимые трансферазам для конюъюгации ксенобиотиков. 4. Строение, биосинтез и роль S-аденозилметионина. 5. Строение, биосинтез и роль «активного сульфата» - фосфоаденозилфосфосульфата (ФАФС). 6. Строение, биосинтез и роль уридиндифосфатглюкуроновой кислоты (UDP-глюкуроната). 7. Характеристика, механизм действия и роль глутатион-S-трансфераз. 8. Строение, биосинтез и роль глутатиона. 9. Биотрансформация билирубина. 10. Внутриклеточная локализация трансфераз, участвующих в процессах конъюгации продуктов I фазы биотрансформации ксенобиотиокв. 11. Характеристика, механизм действия и роль сульфотрансфераз. 12. Характеристика, механизм действия и роль N-ацетилтрансфераз. Раздел 2. Физиолого-биохимические эффекты ксенобиотиков. Тема 2.1. Тяжелые металлы, эффекты, роль металлотионеинов в их детоксикации. Вопросы для самоконтроля 1. Пути поступления тяжелых металлов в организм. 2. Какие металлы относят к тяжелым металлам? 3. Токсичность тяжелых металлов. 4. Токсичность свинца. 5. Токсичность меди. 6. Токсичность цинка. 7. Молекулярные механизмы устойчивости организмов к действию тяжелых металлов. 8. Мембранотропное действие тяжелых металлов. 9. Металлотионеины – структура, биосинтез, роль в детоксикации тяжелых металлов. 10. Характеристика трех классов металлотионеинов. Тема 2.2. Метаболизм этанола. Вопросы для самоконтроля 1. Эндогенный и экзогенный этанол 2. Монооксигеназная система детоксикации этанола. 3. Алкогольдегидрогеназа – строение, механизм действия, биологическая роль. 4. Роль альдегиддегидрогеназы в метаболизме этанола. 5. Каталаза – строение, механизм действия, роль в метаболизме этанола. 6. Токсические эффекты ацетальдегида. 7. Изоформы алкоголь- и альдегиддегидрогназ, их внутриклеточная локализация.. 4. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ ДРУГИХ ВИДОВ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Реализация других видов самостоятельной работы по курсу «Ксенобиохимия» включает написание и защиту рефератов, составление схем биотрансформации ксенобиотиокв различной химической природы, решение ситуационных заданий. ● Написание и защита реферата. При изучении курса «Ксенобиохимия» студент должен подготовить реферат по одной из предложенных преподавателем тем или предложить свою тему. Темы рефератов и задания по их написанию выдаются лектором на первой лекции вместе со списком учебной литературы. Структура реферата: Реферат включает следующие структурные элементы:
Оформление реферата должно соответствовать межгосударственному стандарту ГОСТ 7.32-2001, устанавливающему общие требования к структуре и правилам оформления научных и технических отчетов. Реферат должен сопровождаться библиографическим списком, который составляют в соответствии с ГОСТ 7.12003 «Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления». Объем реферата должен составлять 20 страниц. Реферат сдается на проверку преподавателю согласно графику самостоятельной работы студентов по дисциплине «Ксенобиохимия» (приложение). С целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся, а также развития коммуникативных компетенций защита реферата проводится в виде презентации, подготовленной в Power Point, на практических занятиях в интерактивной форме, т.е. с участием в обсуждении темы реферата других обучающихся. Презентационные материалы оформляются в виде последовательности слайдов, демонстрируемых на экранах для аудитории слушателей. При подготовке рефератов и презентаций рекомендуется использовать лицензионное программное обеспечение ФГАОУ ВПО СФУ. Во время защиты рефератов, используется современное интерактивное оборудование, в частности, интерактивная доска SMART Board 3000i использует все возможности персонального компьютера в режиме реального времени, позволяет работать с текстами и графическими объектами, аудио- и видеоматериалами, Интернет-ресурсами, базами данных и т. д. Примерные темы рефератов: 1. Система цитохрома Р450. 2. UDP-глюкуронилтрансферазы – структура, механизм действия, биологическая роль. 3. Активный сульфат – биосинтез, роль в процессах конъюгации ксенобиотиков. 4. S-аденозилметионин – биосинтез, роль в процессах конъюгации ксенобиотиков. 5. Металлотионеины. 6. Печень – орган, играющий основную роль в детоксикации ксенобиотиков. 7. Индукция и ингибирование метаболизма лекарств. 8. Альдегиддегидрогеназы – структура, изоформы, механизм действия, биологическая роль. 9. Алкогольдегидрогеназа – структура, механизм действия, биологическая роль. 10. Диоксины. Структура, физиолого-биохимические эффекты, биотрансформация. 11. Бензпирен. Структура, биотрансформация, токсические эффекты. 12. Выведение ксенобиотиков из организма. Строение и функционирование Р-гликопротеина. 13. Микромомальные электронтрнаспортные цепи. 14. Активные формы кислорода – пути образование, характеристика. 15. Перекисное окисление липидов. 16. Ферментативная антиоксидантная система. 17. Неферментативная антиоксидантная система. 18. Механизмы репарации ДНК, поврежденной ксенобиотиками. Таблица 4 – Содержание тем лекционного курса
В таблице 5 приводятся перечень и трудоемкость тем, рассматриваемых на практических занятиях. Таблица 5 – Содержание тем практических занятий
5. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ Для контроля самостоятельной работы студентов по дисциплине используются тесты, обсуждение проработанного теоретического материала на практических занятиях, составления схем биотрансформации экзогенных и эндогенных ксенобиотиоков. Для промежуточного контроля проводится письменная контрольная работа. Контрольно-измерительные материалы предлагаются в нескольких вариантах и состоят из заданий и тестовых вопросов. После проведения промежуточного контроля на ближайшем практическом занятии подробно разбираются задания и вопросы, вызвавшие наибольшие затруднения. Промежуточный контроль проводится согласно графику (приложение). Кроме того, в течение семестра студент готовит доклад и презентационный материал по теме выбранного реферата. Итоговая аттестация – зачет. Примерные вопросы к зачету 1. Классификация ксенобиотиков. 2. Пути поступления ксенобиотиков в организм. 3. Тканеспецифическое распределение ксенобиотиков. 4. Цитохром Р450 монооксигеназная система. 5.Реакции окисления ксенобиотиков, катализируемые Р450 монооксигеназной системой. 6. NADH-цитохром b5- редуктаза, строение, локализация, роль в биотрансформации ксенобиотиков. 7. Гидролазы, участвующие в биотрансформации ксенобиотиков. 8. Флавиновые монооксигеназы. 9. Фаза I биотрансформации ксенобиотиков. 10. Фаза II биотрансформации ксенобиотиков. 11. Фаза III биотрансформации ксенобиотиков. 12. Характеристика и механизм действия UDP-глюкуронилтрансфераз. 13. Характеристика и механизм действия глутатион-S-трансфераз. 14. Характеристика и механизм действия сульфотрансфераз. 15. Характеристика и механизм действия ацетил и метилтрансфераз. 16. Факторы, влияющие на активность ферментов биотрансформации ксенобиотиков. 17. Метаболизм этанола в печени. 18. Реакции восстановления ксенобиотиков и ферменты, их катализирующие. 19. Тяжелые металлы. Токсические эффекты. Роль металлотионеинов в детоксикации тяжелых металлов. 20. Активные формы кислорода и их негативные эффекты. 21. Роль антиоксидантной системы в защите организма от токсического действия ксенобиотиков. 21. Мембранотропные эффекты ксенобиотиокв. 23. Химический канцерогенез. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Основная литература
Дополнительная литература
Электронные ресурсы 1. Nelson D.L., Cox M.M. Leninger Principles of Biochemistry (Fourth Edition). Электронный ресурс (www.Molbiol.ru). 2. www.virginia.edu. 3. www.molbiol.ru. 4. www. high.stanford.edu. 5. www.wikipedia.org. 6. www. ximuk.ru/encyklopedia Приложение ГРАФИК учебного процесса и самостоятельной работы студентов по дисциплине Ксенобиохимия, специальность 020208.65 - Биохимия, института ИФБиБТ, 3 курса на 6 семестр
Условные обозначения: ТО – изучение теоретического курса; РФ – реферат; ВРФ – выдача темы реферата; СРФ – сдача реферата; ПК – промежуточный контроль (тестирование). ОГЛАВЛЕНИЕ
Учебное издание Титова Н.М. Ксенобиохимия: Учебно-методическое пособие к самостоятельной работе Редактор И.О. Фамилия Корректор И.О.Фамилия Компьютерная верстка: И.О.Фамилия Подписано в печать (дата) 2011 г. Формат 60х84/16. (А5) Бумага офсетная. Печать плоская. Усл. печ. л. (количество страниц/16). Уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ ( ) Редакционно-издательский отдел Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79 Тел/факс (391) 244-82-31. E-mail rio@sfu-kras.ru http://rio.sfu-kras.ru Отпечатано Полиграфическим центром Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а |
Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Методическое пособие для выполнения контрольной работы по курсу «Психология и педагогика» составлено старшим преподавателем Л. В.... | История россии Учебно-методическое пособие предназначено для иностранных студентов первого курса всех факультетов. Составлено с учетом знаний и... | ||
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы по учебной дисциплине Т 801 Субъективные основания уголовной ответственности: учебно-методическое пособие для самостоятельной работы [Текст] / сост. А.... | Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы по учебной дисциплине Э401 Экономические преступления: учебно-методическое пособие для самостоятельной работы [Текст] / сост. Н. А. Вербицкая. – Красноярск:... | ||
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов... Правоведение: учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов [Текст] / сост. С. И. Гутник. – Красноярск: Сиб федер... | Методическое пособие по дисциплине «Логика» Учебное методическое пособие по дисциплине «Логика» составлено для студентов юридической и экономической специальностей дневного... | ||
Практикум для студентов 1 курса чебоксары, 2009 Данное методическое пособие по биологии «Практикум для 1 курса» составлено в соответствии с действующей рабочей программой для средних... | Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов... М 545 Методология сравнительного правоведения: учебно-методическое пособие для самостоятельной работы студентов [Текст] / сост. И.... | ||
Методическое пособие для самостоятельной работы студентов по курсу... Методическое пособие подготовлено доцентом кафедры разведения с Х. животных и зоотехнологий Хасановой С. А | Методическое пособие для самостоятельной работы студентов по курсу... Методическое пособие подготовлено профессором кафедры разведения с Х. животных и зоотехнологий Щербатовым В. И. и доцентом Хасановой... | ||
Методическое пособие для самостоятельной работы студентов по курсу... Методическое пособие подготовлено профессором кафедры разведения с Х. животных и зоотехнологий доцентом Хасановой С. А. и ассистентом... | Методическое пособие для проведения семинарских, индивидуальных занятий... Методическое пособие для проведения семинарских, индивидуальных занятий и самостоятельной работы по курсу «Бюджетная система Российской... | ||
Учебно-методическое пособие для семинарских занятий и самостоятельной... Учебно-методическое пособие предназначено для подготовки студентов всех форм обучения, обучающихся в Юридическом институте Сибирского... | Учебно-методическое пособие для семинарских занятий, самостоятельной... Этика: учебно-методическое пособие [Текст] / сост. Е. В. Жижко, Н. В. Мыльникова. Красноярск: Сиб федер ун-т, 2011. 25 с | ||
Рабочая программа по курсу «Изобразительное искусство» разработана... М.: Просвещение, 2010. Для работы по программе предполагается использование учебно-методического комплекта: учебник, методическое... | Учебно-методическое пособие для семинарских занятий, самостоятельной... Семейное право: учебно-методическое пособие [Текст] / сост. Н. В. Высоцкая. Красноярск: Сиб федер ун-т, 2012. 17 с |